Как работает клапан форсунки делфи

Английский концерн DELPHI разработал свою версию дизельных систем с прямым впрыском одновременно с другими конкурентами и получил признание, как у европейских, так и у некоторых азиатских производителей. Системы очень экономичны и технологичны, недороги в производстве. Хотя отличаются повышенными требованиями к качеству топлива и ремонтной мастерской, поскольку компоненты чувствительны к малейшей грязи, даже невидимой человеческим глазом. По этой причине первые поколения ТНВД систем имели тенденцию к саморазрушению, но стали более надежны в последующем.

Насосы Высокого Давления COMMON RAIL типа DELPHI

Тип DFP1Система DELPHI DFP1 относится к первому поколению дизельных систем DELPHI, оборудованных аппаратурой типа COMMON RAIL. Конструкция насоса высокого давления с кулачковым механизмом, который приводит в работу радиально расположенные качающие элементы, повторяет архитектуру предыдущих поколений насосов для атмосферных двигателей роторного типа DPC и EPIC. Насос приводится в действие с помощью ремня или цепи. Приводящий вал и кулачковый механизм роторного типа выполнены как одно целое, что стало причиной основной проблемы этого типа насосов — утечки через уплотнения. В целях плавности подачи топлива под давлением две зоны сжатия топлива разведены друг от друга под углом в 45 градусов. Распредвал с четырьмя кулачками конструктивно идентичен традиционному насосу от DELPHI. Но в отличие от него теперь насос не определяет время впрыска и уровень потока, поэтому фаза сжатия удлинена в целях уменьшения шумности и вибрации.

Насос состоит из Передающего насоса, чьей задачей является подача топлива в ТНВД из топливного бака через топливный фильтр под давлением 6 бар. Передающий насос также вращается под действием распредвала и состоит из вкладыша-эксцетрика, пластины с двумя продолговатыми отверстиями — одно для впуска топлива и второе для подачи топлива, четырех подпружиненных лопастей, которые расположены под углом в 90 градусов к друг другу. Принцип работы Передающего насоса в том, что вращаясь против часовой стрелки лопасти захватывают топливо из открытого отверстия со стороны бака в полость между кольцом и валом. По мере вращения вала отверстие закрывается и полость полностью наполняется топливом, которое далее передается к открывающемуся отверстию в область высокого давления. И так далее по циклу. Топливо попадает из фильтра в Передающий насос под действием негативного давления и в самом насосе давление изменяется в сторону роста по мере скорости вращения вала ТНВД. Однако оно не может увеличиться более 6 бар, поскольку специальный механический клапан-регулятор (PLV — Pressure Limiter Valve) сливает лишнее топливо обратно на вход Передающего насоса.

Количество подаваемого в область высокого давления топлива регулируется клапаном контроля давления или IMV клапаном (Inlet Metering Valve). Клапан имеет две задачи: 1) Контроль давления, которое создаёт ТНВД, через регулирование объема подаваемого топлива. 2) Контроль температуры сливаемого в топливный бак топлива. Клапан расположен на стороне контура низкого давления. Топлива подает в него через два отверстия на конце клапана, которые закрыты сетчатым фильтром. Идея сетчатого фильтра в защите как самого клапана, так и системы высокого давления от остатков неотфильтрованной грязи. Клапан открывается в соответствии с запросом ЭБУ (DCU) на определенный уровень давления. Чем больше уровень скважности, подаваемой блоком управления на клапан, тем меньше уровень высокого давления в рампе и наоборот. В выключенном состоянии клапан постоянно открыт под воздействием конической пружины, которая жестче, чем внутренняя пружина в задней части клапана. Под воздействием частотного сигнала с ЭБУ с уровнем тока до 1,1 Ампера клапан перекрывает проход в ТНВД, контролируя давление. Клапан располагается на задней части корпуса ТНВД.

Также на задней части ТНВД расположен температурный датчик (на некоторых моделях может отсутствовать, например Peugeot), который следит за температурой топлива в диапазоне от -30 до +85 градусов.

Отличительная особенность системы DELPHI — наличие трубки Вентури на линии обратного слива, который создает негативное давление в системе для устранения резких перепадов высокого давления топлива. Как правило, трубка Вентури находится на корпусе ТНВД, но может быть выведена отдельно вместе с температурным датчиком, как, например, на автомобиле Peugeot. Принцип работы в том, что внутри клапана имеется сужение канала, которое стабилизирует поток топлива.

Некоторые вариации этого типа ТНВД имеют дополнительную форсунку на корпусе, которая абсолютно независима от форсунок в головке блока цилиндров и применяется при необходимости подачи топлива и повышения температуры для регенерации сажевого фильтра.

Область насоса, которая сжимает топливо под высоким давлением, состоит из впускного и выпускного клапанов, поршней и роликов, которые подпруженены двумя пружинками. Под воздействием давления Передающего насоса впускной клапан открывается и топливо попадает внутрь между двумя плунжерами. Вращающиеся ролики нажимаются кулачками и поршни сдавливают топливо. В этот момент под действием гидравлического давления впускной клапан закрывается (как только давление внутри насоса станет выше, чем давление подачи топлива), а выпускной открывается, передавая поток топлива в рампу. Шариковый клапан открывается как только давление внутри насоса становится больше, чем давление в рампе, выпуская топливо.

Насосы смазываются и охлаждаются за счет дизельного топлива. Для нормальный работы насос должен пропускать через себя 50 литров топлива в час. За полтора оборота ТНВД должен создать давление 200 бар. В зависимости от производителя ТНВД может иметь 2,3 и 4 плунжера, и развивать максимальное давление до 1400 или до 1600 бар.

В отличие от DFP1 новое поколение системы DELPHI DFP3 имеет вал с эксцентриком, которые соединены с тягами. Вращаясь под воздействием приводного вала, эксцентрик воздействует на тяги, которые сдавливают топливо. Насос может иметь модификацию с двумя плунжерами, которые разведены под углом в 180 градусов или с тремя плунжерами, находящимися под углом в 120 градусов. Основные отличия системы DFP3 от предыдущего поколения в использовании эксцентрика, измененной формы передающего вала, количестве плунжеров, использовании роликовых подшипников вместо подшипников скольжения, большей производительности одного оборота, большей скоростью вращения вала, меньшими размерами, вариантами без Передающего насоса, большей мощностью и меньшим шумом. Передающий насос находится не внутри, а на внешней части корпуса насоса. При его наличии используется клапан контроля топлива, передающегося в область сжатия.

Принцип работы Передающего клапана такой же как и у насоса предыдущего поколения, внешне они схожи, но они не взаимозаменяемы, поскольку имеют разные калибровки и выпускаются разными производителями. Максимальный ток управления соленоида клапана — 1,3 Ампера. Задача температурного датчика такая же как и для DFP1. Механический клапан контроля давления PLV (Pressure Limiter Valve) регулирует давление на уровне 1850 — 2500 бар. В случае проблемы с IMV клапаном или появлением неисправности с подачей топлива через форсунки, клапан запускает топливо по кругу на вход насоса. На некоторых системах при наличии регулятора давления на рампе этот клапан в ТНВД отсутствует (например DFP3.4. — Mercedes). Клапан типа Вентури может быть расположен как внутри, так и снаружи ТНВД на стороне слива в магистраль обратки, и служит для устранения колебаний давления в рампе посредством негативного давления в линии обратки. Этот клапан отсутствует на системах с форсунками Прямого Действия. Форсунка для регенерации сажевого фильтра идентична предыдущему поколению.

Насос приводится в действие с помощью ремня, цепи или привода с крестовой муфтой, который вращает вал с эксцентриками, которые нажимают на плунжер и пружину, сжимая топливо, которое подаётся в область высокого давления через механический перепускной клапан. Впускной клапан открывается под воздействием разряжения, которое создается при движении плунжера вниз под действием возвратной пружины. Во время движения плунжера вверх топливо сжимается, закрывая впускной клапан и открывая выпускной для подачи сжатого топлива в рампу.

Читайте также: Клапан напорный акрос 530

Различается несколько разновидностей системы DFP3 (3.1, 3.2, 3.3, 3.4), которые отличаются по форме, количеству плунжеров, приводу и подают давление от 1600 до 2000 бар.

Система DELHPI DFP4 разработана на основе DFP3 и предназначена для использования на двигателях коммерческих машин. Насос имеет два плунжера, разведенных под углом в 180 градусов. Отличие конструкции от предыдущей версии в наличии DLC покрытия на впускном клапане, использование керамического шарика в выпускном клапане, наличие эксцентрика с прорезями, охлаждение топливом передних и задних подшпников скольжения.

В архитектуре, где имеется клапан HPV (High Pressure Valve), который регулирует давление на рампе, механический клапан-ограничитель давления может отсутствовать на ТНВД за ненадобностью (например, двигатели для JCB). Также на системе DFP4 имеется трубка Вентури, которая может быть как внутри, так и снаружи насоса. Системы с сажевым фильтром имеют форсунку для подачи топлива под давлением в 6 бар в систему сажевого фильтра для регенерации. Насосы типа DFP4.2 вращаются против часовой стрелки, а насосы типа DFP4.4 по часовой стрелки. ТНВД этого типа могут развивать максимальное давление до уровня 2000 бар.

Насосы типа DELPHI DFP6 относятся к третьему поколению топливный систем DELPHI для COMMON RAIL. ТНВД этого типа унаследовали архитектуру предыдущего поколения с кулачками и роликами. Однако они меньше по размеру, легче по весу, менее шумные, более эффективные по производительности, создают более высокое давление. Основые технические отличия в наличии одного плунжера и двухтактной системы сжатия во время одного оборота вала, а также наличие комбинированного ролика и поршня. Также эти насосы не имеют температурного датчика, посольку он перенесен в область низкого давления. Кроме этого, насосы типа DFP6 не имеют Передающего насоса. Подача топлива к ТНВД осуществляется за счет погружного электрического насоса в баке, который доставляет топливо к ТНВД под давлением 6 (-\+1) бар. IMV клапан на насосе контролирует количество топлива, котрое подаётся для сжатия и одновременно регулирует температуру топлива. DCU управляет клапаном с помощью скважности частотой 200-800 Гц и тока 1,3 Ампер. На автомобилях Peugeot, Citroen и Ford DW10F температурный датчик расположен между фильтром и ТНВД.

Еще одно отличие системы DFP6 в отсутствии механического клапана ограничителя давления в насосе. Эта функция выполняется или клапаном контроля давления (HPV) или механическим клапаном-ограничителем (PLV) на рампе. Трубка Вентури расположена на насосах для Volkswagen с отводом для форсунки сажевого фильтра.

На современных автомобилях ТНВД этого поколения могут приводиться в работу ремнем или шестерней. Вал вращает двойной эксцентрик по которому движется ролик, повторяя его форму. Ролик надавливает на плунжер, который возвращается обратно с помощью пружины. Плунжер сдавливает топливо по такому же принципу, как и в насосах предыдущего поколения. ТНВД DFP6.1 создают давление от 1800 до 2000бар, насосы DFP6.1E создают только давление в 2000 бар.

Форсунки системы DELPHI (DFI)

Топливные форсунки типа DELPHI DFI 1.1 — 1.4 имеют следующие элементы:
— Распылитель форсунки и иглу;
— Корпус форсунки с впускным отверстием и отверстием для слива в обратку;
— Катушку клапана, интегрированную внутрь корпуса;
— Фильтр на впуске топлива;
— Адаптивная планка с контролирующей ёмкостью и калиброванными отверстиями для управления иглой;
— Клапан в корпусе форсунки;
— Уплотнительная шайба;
Максимальное давление, которое используется в системе с форсунками DFI 1.1-1.4 до 1800 бар и сила, которая поднимает иглу форсунки очень велика. Это означает, что невозможно управлять иглой форсунки напрямую электромагнитным клапаном, поскольку это требует очень высокой силы тока. Время насыщения такой силы тока сравнительно велико, а игла должна управляться в гораздо более короткие промежутки времени. Кроме того, такая сила тока требует повышенной мощности DCU и может перегреть форсунку. Таким образом, игла внутри форсунки управляется с помощью клапана, который контролирует давление в емкости, расположенной прямо над иглой. В начале впрыска, когда игла должна подняться и открыть отверстия в нижней части распылителя, клапан открывается и содержимое ёмкости сливается в обратку. Для закрытия иглы клапан создаёт давление внутри емкости и опускает иглу вниз. Задача клапана в форсунке потреблять наименьшее количество энергии для своей работы. Поэтому у него небольшой вес и клапан двигается с минимальным усилием. В закрытом положении клапан должен находиться в гидравлическом равновесии. Этот баланс достигается с помощью идентичной геометрии ёмкости так, чтобы давление на клапан во всех местах было одинаковым. Таким образом для удержания клапана на месте можно использовать очень мягкую пружину, которую легко прижать, подав нагрузку на клапан, и так поднять иглу. Проблемы, связанные с грязным топливом, привели к изменению конструкции форсунки в целях контроля температуры и использовании углеродного покрытия (DLC — Diamond Like Carbon) на внутренних поверхностях клапана. Адаптивная втулка находится в месте крепления клапана. Она соединяет контрольную камеру с тремя жиклерами: подача на впрыск, обратка с контрольной камеры и входное отверстие для наполнения камеры топливом. Распределение давления в форсунке можно разделить на несколько этапов:
— Перед тем, как наполнить адаптивную втулку, топливо под большим давлением подаётся внутрь форсунки, наполняет сначала канал к контрольной камере, далее канал к топливной галереи форсунки, потом подаётся к каналу камеры клапана;
— Под большим давлением топливо наполняет контрольную камеру, адаптивную втулку и спиральные канавки в игле.
По достижении этого этапа топливо внутри форсунки становится сбалансированным, а сама форсунка закрыта. Давление топлива в выемках с двух сторон в корпусе клапана внутри форсунки находится на одном уровне в состоянии покоя. Когда блок DCU активирует катушку, клапан открывается. Если усилие клапана становится сильнее усилия пружины. Открытие клапана позволяет топливу слиться в обратку, понижая давление в камере клапана, потом в канале к топливной галерее и потом в канале к контрольной камере. Но сама игла находится на месте, потому что в самой контрольной камере давление не падает. Движение иглы начинается тогда, когда падение давления распространяется на контрольную камеру и на обоих концах клапана появляется дисбаланс давления. Поскольку на конце иглы давление становится выше, чем в контрольной камере, игла двигается вверх, открывая путь топливу через топливную галерею в камеру сгорания. При этом, проходя через жиклер в конце галереи давление падает по сравнению с давлением в рампе. На максимальном давлении в рампе, потеря давления после топливной галереи будет около 100 бар. Когда DCU снимает ток с катушки клапана, его сила становится слабее усилия пружины и она толкает клапан обратно, закрывая клапан. Давление внутри форсунки растет, но игла не закрывает форсунку, поскольку, чтобы ее закрыть, необходимо создать разницу давления на разных концах иглы. Эта разница создаётся путем потери давления в канале к топливной галерее по отношению к контрольной камере, где давление такое же, как в рампе. Как только в контрольной камере давление становится больше, чем на конце иглы, игла двигается вниз и закрывается.

Магистраль для слива топлива обратно в бак крепится к форсунке либо через резиновый ниппель с металлической трубкой, или через специальный пластиковый адаптер. Форсунки этого типа могут производить от двух до пяти индивидуальных открытий в течение одного цикла впрыска: Отдельный пилотный, Близкий пилотный, Предварительный, Основной, Близкий последующий впрыск, Пост впрыск, Дополнительный пост впрыск. Кроме того, инжекторы данного типа имеют такую особенность, как слив топлива в обратную магистраль в аварийном случае (кроме моделей с клапаном HPV). Это необходимо в случае резкого снятия ноги с педали газа или в случае возникновения кода ошибки, который требует резкого понижения давления в рампе. Для этого катушка форсунки получает импульс с DCU, которого достаточно для того, чтобы поднять клапан и соединить топливо в рампе с обратной магистралью, но которого недостаточно для того, чтобы поднять иглу и открыть доступ топлива в двигатель. Такой контроль возможен только в том случае, если точно известно время между началом движения клапана и началом открытия иглы. Это время зависит от физических свойств каждого конкретного инжектора и от степени его износа. Поэтому программе в блоке управления необходимо точно знать физическое состояние каждой форсунки. Это достигается путем калибровки форсунок на заводе и присвоении каждой форсунки индивидуального кода. Компания DELPHI использует два типа калибровки форсунок :
-C2I (Correction Individual Injector). Использование шестнадцатиричного кода (16 символов).
-C3I (Improved Induvidual Injector Correction). Более точная калибровка форсунок на производстве и использование буквенно-цифровой кода (20 знаков).
Код вводится в память DCU при замене форсунки на новую или код со старых форсунок вводится в новый блок при замене DCU с помощью сканера. Опираясь на калибровочные данные, которые закодированы в коде, блок управления проводит коррекцию по каждой форсунке.

Читайте также: Теплые полы клапан регулировочный

Форсунки типа DELPHI DFI 1.5- были разработаны для выполнения следующих задач:
— Поддержка стандарта Евро 5;
— Повышение эффективности впрыска;
— Поддержка до 7 открытий во время впрыска;
— Лучшая защищенность от грязи;
— Повышенная стабильность потока во время впрыска;
Форсунки DFI 1.5 состоят из распылителя с иглой, корпуса форсунки с входящим отверстием с фильтром и выходом в обратку, электрического коннектора в верхней части форсунки, адаптивной пластины (CVA) с калиброванными отверстиями для управления иглой и комбинированного клапана, а также из крепежной шайбы. В зависимости от поколения, форсунка может работать под давлением в 2000 бар. Поскольку при таком давлении невозможно контролировать иглу напрямую электромагнитным активатором, поскольку прилагаемая сила была бы слишком мощной, что разогревало бы блок управления и саму форсунку, а время реакции было бы слишком медленным. Поэтому открытие иглы контролируется через контрольную камеру, где топливо сливается в обратку для открытия иглы и давление в камере восстанавливается если надо закрыть иглу.
Основные отличия от первого поколения: Специальное лаковое покрытие иглы и ее седла, угол которого изменен до 60 градусов, уменьшенный угол между отверстиями в распылителе, увеличенный диаметр впускного канала, комбинированная адаптивная пластина с клапаном, увеличенная сила возврата пружины, новый тип коннекторов (унифицирован с DFI3), увеличенный диаметр от 17 до 19мм. Также на этом типе форсунок используется два типа коннекторов. Такой же, как и на старом поколении (Peugeot, Citroen, Ford), а также новый V образный с ассиметричными пинами. Система подключения обратки аналогична DFI 1.1, а для калибровки используется метод C3I.

Тип DELPHI DFI 1.5.2 разработан для поддержки стандарта Евро 6 и давления до 2200 бар. В нем используется более эффективная катушка, еще более мощная пружина для возврата клапана, улучшена конструкция блока CVA, сохранение давления внутри форсунки на уровне 3000 Ньютонов при закрутке колпачка. Для слива в обратку используется пластиковый адаптер. Калибруется форсунка методом C3I c 20-ти значным кодом.

Форсунки типа DELPHI DFI 1.20 были разработаны для поддержки экологического класса Евро 6 и работы под максимальным давлением в 2200 бар. Элементы конструкции форсунки идентичны предыдущим поколениям. Отличия в использовании нового электрического коннектора типа АК, нового коннектора для обратки с позитивным давлением в 6 бар, новой катушка улучшенного типа, более узкой иглы распылителя и измененной внутренней формы канала иглы, допусках на микронном уровне и усиленной пружине до 33 Нм и измененной конструкции CVA модуля. Поскольку в новой форсунке слив в обратку подаётся под давлением в 6 бар, наконечник сливного отверстия выполнен из металла и имеет резиновое кольцо. Принцип работы этой форсунки аналогичен предыдущим поколениям. В целях более точной калибровки форсунки, для этого применялся алгоритм кодирования C3I, а для автомобилей Volkswagen с двигателями 1600сс и 2000сс с конца 2014 года стала применяться новая более точная технология калибровки Improved C3I для того, чтобы блок управления понимал, как ведет себя форсунки под ультравысоким давлением 2000-2200 бар. При этом также используется 20-ти значный код и понять каким способом откалибрована форсунка визуально невозможно. Это можно определить только по каталожному номеру детали. В момент проведения процедуры калибрования сканер DELPHI DS150/DS350 или AUTOCOM могут определить тип калибровки по введенному номеру.

Форсунки типа DELPHI DFI 2.3 разработаны как версия 1.3, но с большим потоком топлива для работы на коммерческих двигателях и на агрегатах большого размера. Форсунка состоит из распылителя с иглой, основного корпуса с отверстиями для подачи топлива с сетчатым фильтром и для слива в обратку, интегрированной внутрь катушки, электрического коннектора, адаптивной втулкой с контрольной камерой и калиброванными отверстиями для управоления иглой, клапана и прокладки. В зависимости от поколения форсунка работает под максимальным давлением в 1600 бар. Поскольку это сравнительно высокое давление, невозможно управлять с помощью солениода иглой напрямую по причине необходимости очень высокого тока и невозможности достич синхронизации нескольких открытий очень быстро. Поэтому используется гидравлический метод управления такой же, как и предыдущих поколений форсунок с контрольной камерой. Форсунки широко применяются на двигателях грузовиков и строительной техники, например, JCB, c экологическим классом выше Евро 3. Сливной канал форсунки имеет специальный LP коннектор. Калибруются форсунки как методом C2I, так и методом C3I.

Форсунки типа DELPHI DFI 2.5/2.5 HPC стали дальнейшим продолжением развития технологии дизельных двигателей COMMON RAIL для коммерческой техники. Форсунка поколения 2.5 поддерживает работу при экологическом классе до Евро 5 при максимальном давлении в 2000 бар. Кроме это форсунка имеет улучшенные характеристики впрыска — IRCF (Injection Rate Coefficient Factor) с возможность проводить до 7 открытий во время одного цикла впрыска со специальной защитой от проникновения внутрь корпуса частиц грязи. В остальном форсунка имеет те же элементы, как и предыдущее поколение. В этом типе форсунок использовано специальное новое покрытие для иглы и ее седла, улучшающее динамику впрыска, угол седла иглы изменен до 60 градусов, а диаметр иглы увеличен. Угол между отверстиями распылителя уменьшен, а входные отверстия увеличены для пропуска большего объёма топлива. Нагрузка на возвратную пружину — 28 N. Диаметр самой форсунки увеличен с 17мм до 19мм.

Форсунка может комплектоваться двумя типами коннекторов. Например, на технике JCB и DAEDONG это аналогичный коннектор с DFI 1.1 -1.3, то на других марках форсунки могут иметь такие коннекторы, как у типа DFI3. Коннектор для обратного слива может быть металлическим с резиновым ниппелем или пластиковым. Принцип работы этого типа форсунок такой же как у типа 1.5, а калибровка на заводе проходит по принципу C3I с 20-ти значным кодом. Форсунки типа DFI 2.5 HPI предназначены для больших двигателей. Они работают на агрегатах для экологического класс выше Евро 4 и под максимальным давлением в 2000 бар. Они отличаются большим диаметром корпуса (26мм и 28мм), и большим диаметром входных отверстий. Еще одна особенность форсунки — особый коннектор. Поскольку форсунка находится глубоко в головке блока цилиндров, наружи выводится только провод, связанный со жгутом центральной проводки двигателя. Сам же коннектор проникает глубоко в двигатель и подключается к форсунке в середине ее корпуса, что очень необычно по сравнению с другими типами форсунок. Но это обусловлено применением данной форсунки на двигателях с большим физическим размером. Поэтому канал для обратного слива находится также в середине форсунки и связан с внутренними каналами в головке блока.

Читайте также: Клапана цилиндра подъема кабины маз 5440

Форсунки DELPHI DFI 3Б отличаются от других поколений наличием пьезоэлемента прямого действия, когда эффект изменения своего размера кристалла под действием напряжения используется для прямого управления иглой вместо электро-гидравлического принципа. Эта технология позволяет открывать форсунку на время в 100 микросекунд, что позволяет добавиться 7 и более открытий во время полного цикла впрыска. Новое поколение форсунок не имеет слива в обратку, что позволяет не расходовать энергию форсунки на передачу топлива в бак. Другое достижение — возможность добиваться удивительной стабильности впрыска на всем протяжении времени эксплуатации двигателя несмотря. Кроме того у пьезо форсунки процесс атомизации смеси в камере сгорания проходит быстрее, а давление впрыска больше. Быстрое движение иглы позволяет управлять и экономить топливом, которое попадает в двигатель в момент движения иглы вверх или вниз, контролируя качество распыла как в начале, так и в конце впрыска. Такая технология позволила снизить выбросы сажи и NOX на 30%, дала возможность уменьшить сажевые фильтры и многократно снизить шумность двигателя. Для подключении форсунки к управляющему кабелю используется коннектор нового поколения.

Когда форсунка находится под давлением, все сжатое топливо подается внутрь нее. Под воздействием напряжения в 200 Вольт пьезоэлемент в сбалансированной системе находится в сжатом состоянии. Физическое сжатие уменьшает объём топлива внутри форсунки. Давление между поршнем и пружиной падает и нарушается внутренний баланс давления. Теперь давление у пружины ниже, чем в поршне. Это позволяет пружине подняться для начала впрыска до самого конца и в этот момент всё сжатое топливо поступает в камеру сгорания до тех пор, пока опять не будет прекращена подача напряжения в 200 Вольт. Коррекция инжектора проводится по 24-х значному коду.
При работе с этим типом форсунок необходимо соблюдать осторожность: никогда не снимать электрический коннектор на работающем двигателе, поскольку мы не можем предугадать, в каком положении останется игла, а она может остаться в открытом состоянии. Также ни в коем случае нельзя менять полярность коннектора. Поскольку пиковое напряжение в цепи форсунки может превышать 250 вольт, необходимо соблюдать правила безопасности при работе с ними. Нельзя прикасаться руками к оголенным контактам форсунки после снятия коннектора, поскольку в ней может оставаться заряд электричества. Именно поэтому DELPHI предлагает набор колпачков YDT499, которые надеваются на форсунку сразу после снятия коннектора.

Топливные Рейки DELPHI COMMON RAIL

В задачу топливной рейки или рампы входит аккумулирование топлива под высоким давлением, которое поступает туда из ТНВД и дальнейшее распределение его по форсункам. Топливная рейка состоит из корпуса, датчика давления топлива, входного и выходных отверстий, активатора высокого давления HPV и клапана ограничения давления PLV. Рампы типа DELPHI могут иметь цилиндрическую форму, а могут иметь форму сферы, как, например, у Ford Lynx и Renault K9K. Преимущество такой конструкции в том, что рампа имеет небольшой объём, она легкая и недорогая в изготовлении, но все трубки имеют разную длину до форсунок. Поэтому этот тип можно применять только на небольших по размерам двигателях, поскольку трубку от рейки до форсунок не должны быть слишком длинными, так как это скажется на стабильности давления. Если у рампы меньший физический объём, то ее быстрее наполнить и поэтому можно быстро регулировать увеличение и уменьшение давления. Поэтому выбор типа рейки для конструкторов — это компромисс между быстрой управляемостью системой и гидравлической стабильностью внутри нее.
На месте крепления выходных трубок к форсункам рейки имеют сужение канала, что дает возможность избежать колебаний давления и лучшей управляемости впрыска. На последних поколениях реек используют сужения канала не на конце патрубка в месте крепления топливной трубки, а на внутренней части канала, начиная от главной магистрали.

Традиционно датчик расположен на топливной рейке. Принцип его работы в деформации металлической пружины. В мембране находится пьезо элеимент, который меняет своё сопротивление в соответствии с деформацией мембраны. Уровень давления равен уровню деформации мембраны. Уровень сопротивления конвертируется в выходной сигнал на блок управления. Раннии версии датчиков имели прокладку между носиком клапана и корпусом рампы, но в последнее время применяется вариант, когда датчик касается рампы напрямую. При фиксации его резьба деформируется, поэтому, как правило, эти датчики не меняются отдельно от рампы.

Клапан контроля давления в рейке (HPV)

Клапан контроля высокого давления находится в топливной рампе и вместе с клапаном контроля потока IMV управляет высоким давлением в системе. Задача клапана — понижать давление в рампе, сливая часть топлива в обратку в бак. Поэтому на системах с датчиком HPV не используется управление сливом в обратку с форсунки. Другая задача клпана — устранение колебания пикового давления. Еще одна роль — аварийная, или резкое понижение давления в системе по причине неисправности рейки или форсунки. ЭБУ двигателя управляет клапаном, когда надо быстро разогреть двигатель на старте в холодную погоду, без управления клапана IMV. Также он активно используется при выходе из строя клапана IMV. В случае его неисправности возникает код ошибки. При этом, в случае разрыва собственной электрической цепи, клапан должен создать нужное для запуска двигателя давление.
Клапан состоит из поршня, который полностью открывается и закрывается пружиной, электрического коннектора, катушки клапана, которая управляется током, прикрепленного к поршню штока с шариковым механизмом, циллиндрическим сетчатым фильтром, с центральным входным отверстием и двумя выходными. При отсутствии давления клапан находится в постоянно открытом состоянии и закрывается для создания давления необходимого для холостого хода, а затем в соотвествии с заданной скважностью. Скважность сигнала зависит от скорости двигателя, необходимого давления в рампе, реального давления в рампе и температуры топлива. Он также используется для полной остановки двигателя.

Механический ограничитель давления (PLV)

Механический ограничитель давления топлива используется опционально для систем DFP1 и DFP3. Клапан механически открывается на уровне давления 2450-2640 бар и сливает топливо в обратку в бак. Клапан может быть как на ТНВД, так и на рампе (всегда, если нет HPV клапана). Задача клапана — защищать систему в аварийных случаях.

Датчик давления в цилиндре

На некоторых системах с топливным классом Евро 6 могут использоваться датчики давления в цилиндре. Они крепятся болтом к блоку цилиндров недалеко от каждой форсунки (Daimler) или интегрируются в свечи накаливания (VW). Задача датчика — дать информацию о реальном давлении в каждом цилиндре. Он играет роль термодинамического индикатора для мониторинга процесса сгорания и эффективного управления в закрытом цикле. Его сигнал влияет на управление впрыском и вращение двигателя.

Список автомобилей, на которых используется система COMMON RAIL типа DELPHI:
ALPHA ROMEO : 4C
BMW : 3 СЕРИЯ GT
CHEVROLET : CORVETTE STINGRAY
CITROEN : C3 1.4 HDI, C3 PICASSO
FERRARI : LA FERRARI
FORD : TRANSIT, FOCUS 1.8 Tdci, MONDEO 2.0 TDCI, TRANSIT 2.4 EU3
HYUNDAI : TERRACAN, TRAJET, I20, I30
INFINITI : Q50
JOHN-DEERE : 6125 H
KIA : CARNIVAL, BONGO
LAND ROVER : FREELANDER td5
MERCEDES BENZ : CLA, E CLASS
NISSAN : NOTE
OPEL : ZAFIRA
PEUGEOT : 2008
PORSCHE : 911 GT
RENAULT : CLIO, CAPTUR, KANGOO, SCENIC
ROLLS-ROYCE : WRAITH
SSANYONG : REXTON/KYRON/ACTYON/RODIUS/STAVIC CRDI
SEAT : LEON SC
SKODA : OCTAVIA
VOLVO : V60
VOLVO\DAF : F105
VOLVO TRUCK :FH12 420HP /460HP, V60

💡 Видео